開關(guān)電源功率變壓器的設(shè)計(jì)方法

（1）單端反激式計(jì)算

1）變壓器輸入輸出電壓

一次繞組輸入電壓幅值UP1=Ui－△U1

式中：Ui——變換器輸入直流電壓（V）

△U1——開關(guān)管及線路壓降（V）

二次繞組輸出電壓幅值UP2=U02＋△U2

……

UPi=U0i＋△Ui

式中：U02…U0i——直流輸出電壓（V）

△U2…△Ui——整流管及線路壓降（V）

2）一次繞組電感 臨界值(H)

式中：n——變壓器匝數(shù)比n=tonUp1/toffUp2

ton——額定輸入電壓時(shí)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間（μs）

toff——開關(guān)管截止時(shí)間（μs）

T——開關(guān)電源工作周期（μs），T=1/f，f

工作頻率（Hz）

Po——變壓器輸出直流功率（W）

通常要求一次繞組實(shí)際電感Lp1≥Lmin

3)確定工作磁通密度

單端反激式變壓器工作在單向脈沖狀態(tài)，一般取飽和磁通密度值（Bs）的一半，即脈沖磁通密度增量

△Bm=BS/2(T)

4）計(jì)算磁心面積乘積

　　Sp=392Lp1Ip1D12/△Bm(cm4)

式中：Ip1——一次繞組峰值電流

Ip1=2Po/Up1minDmax(A)

式中：Up1min——變壓器輸入最低電壓幅值（V）

Dmax——最大占空比，Dmax=tonmax/T

D1——一次繞組導(dǎo)線直徑（mm），由一次

繞組電流有效值I1確定，單向脈沖時(shí)

I1=Ip1（ton/T）0.5

5）空氣隙長(zhǎng)度

lg=0.4πLp1Ip12/△Bm2SC(cm)

6）繞組匝數(shù)計(jì)算

一次繞組，有氣隙時(shí)

N1=△Bmlg×104/0.4πIp1(匝) 無(wú)氣隙時(shí)(匝)

式中：LC——磁心磁路長(zhǎng)度（cm）

　　μe——磁心有效磁導(dǎo)率，由工作的磁通密度和直流磁場(chǎng)強(qiáng)度及磁性材料決定，查閱磁心規(guī)格得出。

二次繞組N2=[Up2(1－Dmax)/Up1minDmax]N1

……

Ni=[Upi(1－Dmax)/UpiminDmax]N1

　?。?）單端正激式計(jì)算

　　單端正激式電路工作的特點(diǎn)是一、二次繞組同時(shí)工作，另加去磁繞組，因此計(jì)算方法與雙極性電路類似。

1）二次繞組峰值電流等于直流輸出電流，即IP2=I02

2）二次繞組電壓幅值

開關(guān)電源功率變壓器的設(shè)計(jì)方法

Up2=(Uo2＋△U2)/D(V)

式中：Uo2——輸出直流電壓（V）

　　△U2——整流管及線路壓降（V）

　　D——額定工作狀態(tài)時(shí)的占空比D=ton/T

3）變壓器輸出功率

P2= (DUp2Ip2)(W)

式中：Up2——變壓器輸出電壓幅值（V）

Ip2——二次繞組峰值電流（A）

4）確定磁心體積

　　Ve=(12.5βP2×103)/f(cm3)

式中：β——計(jì)算系數(shù)，工作頻率f=30～50kHz時(shí)，

β=0.3